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光明牧业 牛奶样品的采集与处理对DHI结果的影响
2018-04-26 荷斯坦奶农俱乐部网  访问量:56   吴天佑 叶耿坪 唐新仁 光明牧业  [ 字号: ]

吴天佑 叶耿坪 唐新仁 光明牧业

正确的奶样采集与处理是DHI结果真实可靠的基础。本文从采样设备、采样操作及奶样保存与前处理四方面阐述了奶样采样与处理不规范对DHI的影响,旨在提高工作人员对规范奶样采集与处理重要性的认识,确保采样与处理过程规范化,从而保证DHI数据的真实性。
DHI(Dairy Herd Improvement),即奶牛牛群改良,又称奶牛生产性能测定。它是一套完整的生产管理体系,主要通过定期测定泌乳牛产奶性能,并结合牛群资料分析牛只状况,来指导牧场生产,使牧场由经验化管理转变为数字化管理,从而大幅提高牧场的生产效益。奶样的采集和处理是获取DHI数据的源头,也是应用DHI技术的基础,奶样采集与处理不规范将直接影响DHI的检测结果及其指导效果。近年来,随着奶牛场和奶农对DHI测定认识的提高,参加DHI测定的牛场不断增多,参测牛只的数量也快速增加。但据统计,全国DHI数据质量合格率仅为68.1%,经调查发现主要因奶样采集与处理过程不规范所致。因而本文总结了几种不规范的样品采集与处理方式对DHI检测结果的影响,希望能够提高工作人员对奶样采集与处理过程的重视程度,确保此过程规范化,以使DHI技术更有效的发挥其指导作用。
采样设备使用不规范对检测结果的影响
流量计的使用
一般要求参加DHI测定的牛场采用机械挤奶方式,并配有流量计或带搅拌和计量功能的采样装置。有些奶牛场因价格昂贵等原因,使用未经计量部门验证的简易计量仪进行采样,这样测出的结果与大缸样均值相比,乳脂率高1.7个百分点,并大多数乳脂率在4.7%左右,而乳蛋白率则高出0.1个百分点,与奶样实际值不相符,因而无法指导奶牛场生产管理。流量计在使用过程中还容易出现密封不严、关键配件损坏等情况,通常如果长时间没有对流量计进行检修和校准,DHI记录的产奶量数据则会出现偏差而不可信。因此需要定期(每3个月校准一次)对流量计进行校准调试,以保证具有±1%以内的精度。采样时,流量计必须垂直(±5度)悬挂,否则计量不准,分流也不准。在流量计使用结束后还应及时清洗管壁残留的奶垢。如不及时清洗消毒,这些主要成分为乳脂、少量蛋白及无机盐的奶垢会成为细菌最好的培养基,不仅污染下一次DHI测定的奶样,还会感染奶牛乳腺,导致体细胞数大幅增加。
挤奶机的使用
真空压力、脉动频率以及脉动比率是挤奶机性能的三大技术参数。如果这些参数设置不正确通常会提高乳房炎的发病率,导致DHI测定的体细胞数增加及其他乳成分的改变。真空压力的正常范围为42 kPa~50 kPa,压力过高会使乳头皮肤及括约肌受损,增加乳腺感染机会;压力过低则会导致挤奶不彻底,而乳腺内余奶过多亦容易引发乳房炎。在DHI采样过程中,真空压力也会因挤奶设备密封不严,或者橡胶老化引起漏气而偏低。脉动频率对DHI检测结果的影响与真空压力类似。脉动频率一般在45~65次/min比较合适,过高会使乳房括约肌松驰,长时间将导致泌乳导管闭合不严,增加细菌侵入机会;过低将会导致乳头血液循环不畅,进而引发乳房炎。脉动比率则需根据奶牛生理要求及前后乳区产奶量设置。通常因后乳区产奶量较前乳区多30% ~40%,前乳杯的脉动比率设定为50,而后乳杯则为60。如果脉动比例设置不正确,就会出现空吸现象,容易损伤乳头,进而引发乳房炎。因此,在DHI采样前应检查挤奶机技术参数是否在正常范围内。
采样操作不规范对检测结果的影响
采样次数
目前,大多数奶牛场每天挤奶2~3次,但研究发现每潮次奶样的乳成分差异很大。通常日挤奶3次时,早潮奶样的乳脂含量和体细胞数目最低,尿素氮含量最高,晚潮奶样的乳蛋白稍高于早潮和中潮;日挤奶2次时,早潮奶样的乳蛋白含量较晚潮低0.09个百分点,乳脂含量较晚潮低0.32个百分点,早潮奶样的体细胞数也明显低于晚潮。因此,为使奶样具有代表性,DHI要求在每次挤奶时都进行采样,然后将奶样按4∶3∶3(日挤奶3次)或6∶4(日挤奶2次)比例混合。然而在实际采样时,有些采样员嫌操作过程太繁琐,用一潮奶样代替混样,导致检测结果与实际情况存在偏差。通过比较早中晚三次采样和中午一次采样的乳成分,发现三次采样的乳脂含量和乳脂固形物含量明显低于一次采样,乳蛋白和乳糖含量则略高于一次采样。刘琴等的研究也表明全天奶样的乳脂含量和乳脂固形物与早奶和晚奶的差异很大。国外的研究表明一次采样与全天采样关系的存在一定的线性关系,可通过相应的校正系数来保证一次采样结果与全天采样结果基本一致。目前我国在北京、上海、天津、河北、河南、山东、黑龙江七个地区进行一次采样试点工作,以寻找适合中国奶牛特点的校正系数,相信在不久的将来我国DHI测定也可以采用一次采样方案,在保证结果准确性的基础上提高DHI工作的效率。
采样方式
标准的采样方式是使用流量计分流。有的奶牛场受经济条件限制,或者为了省时,采用弃掉前三把奶后手工挤奶的采样方式,而手工采样方式又有挤奶前采样和挤奶后采样之分。许多学者通过研究发现这三种采样方式的检测结果之间存在极显著的差异。王东卫的研究表明挤奶前采样的乳脂含量最低,标准采样其次,挤奶后采样最高,而MUN则正好相反,且各种方法之间差异极显著;乳糖含量是标准采样极显著高于挤奶前和挤奶后采样,而体细胞数则是挤奶后采样显著高于标准采样和挤奶前采样。张振山等的研究也表明挤奶后采样的脂肪含量是挤奶前采样的2.5倍,是标准采样的1.7倍。Riekerink 等也发现挤奶后采样的体细胞数最高。从以上的研究可以看出使用手工采样所检测的结果不真实,不利于DHI结果分析和应用。
采样量
采样瓶的体积为50 ml,通常要求所采集的奶样为采样瓶体积的80%,即40 ml,少数奶牛场存在采样过少或过多的情况。奶样太少会影响影响检测结果的准确性,而采样过多则会使脂肪粘在瓶盖上,加之测定前再次加热的影响,导致乳脂的检测结果偏低。
摇匀
使用流量计采集奶样时,牛奶经流量计分流后应先在备用管中呈“V”字型倾倒3次(有进气功能的流量计则需进气15 秒),然后再采集到采样瓶中。否则,随着挤奶时间的增加,乳脂因密度比较小而主要集中在流量计的中上层,从而导致所采集奶样的乳脂测定结果偏低。苑建军等通过比较摇匀后采样和不摇匀就采样两种方式的测定结果,也发现在不摇匀的情况下进行采样对乳脂率的影响较大。在采样结束后还需要摇匀采样瓶的奶样,以使奶样与防腐剂充分混合。如未摇匀,尤其是在夏季,采样瓶上层的奶样很容易发生腐败,导致样品乳成分改变,甚至无法检测。
其他
DHI采样最好固定采样员,且采样员在采样前需经过培训,以减少人为因素导致的检测结果出现差异。在采样过程中应避免奶样被杂质污染,否则很容易损坏检测仪器。在完成一头奶牛的采样后要将流量计里的剩奶放尽,否则会存在叠奶现象,从而影响下一头奶牛的检测结果。
 
样品保存不规范对检测结果的影响
防腐剂
通常从DHI采样到奶样检测完成需要花费一周左右时间,而未经防腐剂保护的奶样在室温条件下仅能保存1~2天。因此,DHI采样时要求在采样瓶中加入适量防腐剂来延长奶样的保存时间。但有些奶牛场在采样过程中存在漏加或者无效添加(未摇匀)防腐剂的现象,导致检测结果与实际值不符。研究表明与添加防腐剂相比,未添加防腐剂的奶样,其乳蛋白、乳糖、固形物及尿素氮含量均有所下降,3天后无法检测。Miettinen 等的研究也表明未加防腐剂时,乳中尿素氮含量在2天后减少50%。不同类型的防腐剂在维持乳成分方面也存在差异。目前最常用的防腐剂为重铬酸钾。但安朋朋等通过比较四种类型防腐剂对乳成分影响时发现在4℃条件下这四种防腐剂均能维持乳成分的稳定,但在25℃条件下,以0.03 mg重铬酸钾为防腐剂的奶样在4天后乳糖率呈下降趋势,而尿素氮含量则在1天后便呈明显下降趋势。另外他指出重铬酸钾防腐剂存在重金属污染问题,建议用溴硝基丙二醇代替重铬酸钾作为奶样的防腐剂。
保存温度
DHI测定的技术规范要求在奶样采集完成之后立即放置在2~7 ℃条件下冷藏保存。奶样在常温条件下放置时间过长或直接冷冻保存等不规范保存方式都会影响检测结果。刘琴等报道在添加防腐剂的情况下,4℃保存的奶样能使乳成分在7天内保持稳定,而常温保存的奶样在3天后体细胞数便下降10万个/ml以上。郭同军等的研究则表明冷冻保存会降低乳蛋白含量,增加尿素氮含量。安朋朋等通过试验发现冷冻条件下奶样的乳脂率、尿素氮含量呈下降趋势,而在常温条件下,体细胞数在4~6天后呈下降趋势。
保存时间
如上所述,奶样的保存时间不应超过7天,否则将影响DHI测定结果。这不仅要求尽可能的减少采样和送样时间,也要求奶样检测时间不能太长。
样品处理不规范对检测结果的影响
奶样中的乳脂以脂肪球的形式存在,其周围还有一层由磷脂、鞘脂及蛋白质组成的薄膜。DHI测定技术规范要求在检测前需要将奶样在42℃条件下水浴预热10~20 min,然后充分摇匀,以破坏该薄膜,释放出乳脂。伍佰鑫等的研究表明,检测前未预热、未摇匀、既未预热又未摇匀,对乳蛋白和乳糖检测结果的影响不大,但均导致乳脂显著降低。同时,他发现预热后体细胞数明显降低,建议在奶样预热前先测定体细胞数。
小结
奶样采集与处理是获取DHI数据的源头,在此过程中任何一种不规范操作都可能导致DHI检测结果的不准确,从而影响DHI技术的应用,因此应给予足够的重视。为了保证采样与奶样处理过程规范化,应加强工作人员对奶牛生产性能测定的认识,提高其专业技术及责任心。如此方可更大的发挥DHI技术在奶牛场的管理作用,更多的为奶牛场创造经济利益,同时提高我国奶牛的饲养管理水平。
 
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